第一节 机械波的形成和传播

机械波的形成和传播复习提问:提问：什么是机械振动？什么是简谐运动？机械振动：物体在平衡位置附近的往复运动．简谐运动：物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的力的作用下的振动．提问：向平静水中,投石子会看到什么现象？以石子击水点为中心，振动（波浪）远离中心向四周传播，直到很远提问：绳子一端固定，手拿另一端水平拉直，上下抖动．看到什么现象？看到一列凸凹相间的波形（振动形式）向绳子的另一端传去手拿绳的一端上下振动时，细绳端点的振动就会带动端点附近各质点的振动，附近各点的振动又带动较远质点的振动，于是就形成在细绳上由近及远的波。可见，波传递的是运动形式和能量。新课教学:一、波的形成条件和过程1、波的形成条件：①波源：能够产生振动的物体或质点②介质：传播机械振动的媒介物总结：通过实验观察可见波产生的条件是：不但要有波源而且还要有介质，两者缺一不可2、机械波形成过程：我们可以把介质看成由大量的质点构成的物质，相邻质点间存在着相互作用力，当介质中某一点发生振动时，就会带动它相邻的质点振动，这些质点的振动又会带动各自周围的质点发生振动，这样振动就会在介质中逐渐传播开来。3、机械波的概念：机械波就是机械振动在介质中由近及远的传播过程二、机械波的传播特点1.介质中前面的质点带动后面质点振动，后面的质点重复前面的质点的运动，并且在时间上依次滞后些。2.介质中各个质点在各自的平衡位置上下往复运动，质点本身并不随波迁移。3.介质中各个质点都做受迫振动，其起振方向、周期、频率、振幅都和波源相同。4.波向前传播的是振动形式、能量。5.机械波在同种介质中是匀速传播的。7.振源停止振动，波可以继续向前传播。6.振源振动一个周期，波向前传一个完整波形。三、波的分类波峰波谷密部疏部横波：质点振动方向与波的传播方向垂直，呈凹凸相间的波形纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上，呈疏密相间的波形横波纵波声波和地震波声波在空气中传播时是纵波.地震波既有横波又有纵波．四、波动与振动1．区别振动是一个质点的往复运动，而波动是介质中许多质点的集体运动．2．联系（1）都是周期性的运动：波动周期等于质点的振动周期．（2）从构成介质的某一质点来看，所呈现的现象是振动，从构成介质的整体来看，所呈现的现象是波动．（3）振动是形成波动的必要条件，但有振动不一定存在波动．（4）波动是振动形式（信息）的传播过程．巩固练习1、关于机械波的形成，下列说法中正确的是：A、物体做机械振动,一定产生机械波B、介质中的质点不随波一起发生迁移，只是在平衡位置附近振动；C、机械波传播的是机械振动这种运动形式；D、介质中各质点的振动周期是相同的。BCD2、关于振动和波的关系，正确的说法是：A、振动是波的成因,波是振动的传播B、振动是单个质点呈现的运动现象,波是许多质点联合起来呈现的运动现象.C、质点的振动速度就是波的传播速度；D、如果振源停止振动，在介质中传播的波也立即停止。AB3、关于机械波下列说法中正确的是（）A．介质中各质点都做受迫振动，频率都相同B．波在传播过程中，频率保持不变C．波是传递能量的一种方式D．横波和纵波不可以同时在同一介质中传播ABC4、如图所示为波沿着一条右端固定的绳子传播到B点形成的波,由图可判断出A点开始振动的方向是A.向左B.向右C.向上D.向下ABD思考：波源停止振动时，机械波也立即停止吗？关于机械波的下列说法中，正确的是()A．自然界所刮的风就是一种机械波B．波不仅能传递能量，而且参与振动的质点也在随波迁移C．波将波源的运动形式传播出去的同时，也可以传递信息D．能传播机械波的介质一定是可以自由流动的答案：C解析：自然界所刮的风，实质上是由于压强差等因素引起的空气流动，不是机械波，所以A错；波是运动形式的传播，是能量传递的一种方式，但各质点均在各自平衡位置附近振动，并不随波迁移，因此B错；波不仅能传播运动形式，它也是信息传递的载体，故C正确；固体也能传播机械波，故D错．认真理解波的传播实质，是正确解答本题的关键.关于机械波的形成，下列说法中正确的是()A．物体做机械振动，一定产生机械波B．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步C．参与振动的质点都有相同的频率D．机械波是介质随波迁移，也是振动能量的传递解析：机械波的形成必须具备的两个条件：振源和介质，只有物体做机械振动，而其周围没有传播这种振动的介质，远处介质的质点不可能振动起来而形成机械波，故A选项错误．任何一个振动的质点都是一个波源，带动它周围的质点振动，将振动传播开来，所以后一质点总是落后，但振动频率相同，故B、C选项正确．形成机械波的各振动质点只在平衡位置附近往复运动，并没有随波迁移，离波源远的质点振动的能量是通过各质点的传递从波源获得，故D选项不正确．答案：BC二、由波的传播方向判断某一质点的振动方向前带后，后跟前y123456PQRv思考:如何判断P点在该时刻的振动方向?P′x/m0t4/Tt2/Tt43/TtTt45/Tt三、机械波的分类横波：质点振动方向与波的传播方向垂直，呈凹凸相间的波形按质点振动方向与波的传播方向不同，机械波可分为横波与纵波两类纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上，呈疏密相间的波形横波的特性：1、横波：质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波叫做横波．2、波峰：在横波中凸起的最高处叫做波峰3、波谷：在横波中凹下的最低处叫做波谷4、横波也叫凹凸波．声波和地震波声波在空气中传播时是纵波.地震波既有横波又有纵波．波动与振动1．区别振动是一个质点的往复运动，而波动是介质中许多质点的集体运动．2．联系（1）都是周期性的运动：波动周期等于振源质点的振动周期．（2）从构成介质的某一质点来看，所呈现的现象是振动，从构成介质的整体来看，所呈现的现象是波动．（3）振动是波动形成的原因，波动是振动形式（信息）的传播过程．1．机械振动在中的传播形成.机械波分为和两类．2．横波在传播时，波的传播方向与质点振动方向．3．机械波的产生条件：①要有；②要有传播振动的．介质机械波横波纵波垂直介质振源四、声波和地震波声波是纵波.地震波既有横波又有纵波．根据你对振动与波动的理解，谈一谈二者的区别和联系。五、波动与振动1．区别振动是一个质点的往复运动，而波动是介质中许多质点的集体运动．2．联系（1）都是周期性的运动：波动周期等于质点的振动周期．（2）从构成介质的某一质点来看，所呈现的现象是振动，从构成介质的整体来看，所呈现的现象是波动．（3）振动是形成波动的必要条件，但有振动不一定存在波动．（4）波动是振动形式（信息）的传播过程．(2009·西安高二检测)关于机械振动和机械波下列叙述不正确的是()A．有机械振动必有机械波B．有机械波必有机械振动C．在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移D．在波的传播中，如果振源停止振动，波的传播并不会立即停止答案：A解析：机械振动是形成机械波的条件之一，有机械波一定有机械振动，但有机械振动不一定有机械波，A错，B对．波在传播时，介质中的质点都在其平衡位置附近做往复运动，它们不随波的传播而发生迁移，C对．振源停止振动后，已形成的波仍继续向前传播，直到波的能量消耗尽为止，D对．故符合题意的选项为A.2008年5月12日我国发生了震惊世界的四川汶川特大地震灾害，在党中央领导下全国人民众志诚城，迎难而上迅速展开气壮山河的抗震救灾工作，谱写了感天动地的英雄凯歌，地震波中既有纵波，又有横波，而且由地壳传播时纵波速度大于横波速度．在汶川地震时，当地居民感受的振动应该是怎样的？解析：由纵波的传播特点：传播方向与质点的振动方向在同一直线上，并且因为纵波传播得快，所以居民首先会感到上下颠簸．由横波的传播特点：波的传播方向与振动方向垂直，且传播的速度较小，所以横波传来得晚，因此后来居民又会感到在水平方向上左右摇动．答案：当地居民首先会感到上下颠簸，后来居民又会感到在水平方向上左右摇动．xxxxxx····t=T/4···························t=3T/4··················t=00481620············12·············t=T/2····························t=T····················y··